【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光信号处理领域，具体涉及一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件。
技术介绍
1、由于信息技术的快速发展和数字化应用场景的不断增多，导致对数据处理硬件的需求不断增加。随着自动驾驶、人工智能、物联网等应用的普及，数据量急剧增长，传统的数据处理方式已经无法满足对大规模数据处理和高效率计算的要求。因此，数据选择器作为一种新型的数据处理硬件，可以更有效地处理大规模数据并提高计算效率，从而应对数字化时代对数据处理硬件的挑战。例如，在人工智能和深度学习领域，人工智能和深度学习算法通常需要处理大规模的数据集，在训练和推理过程中需要频繁进行数据筛选和选择操作。在这一数据处理的过程中需要大量的计算资源进行训练和推理。为了提高在人工智能和深度学习中的数据处理效率、优化计算资源利用以及优化模型性能，研究人员提出了各种电学数据选择器结构。然而，受电学性质的限制和摩尔定律的滞后性，基于电学的数据选择器难以进一步提高数据处理效率和降低功耗。为了突破电子瓶颈，基于微环谐振器的数据选择器成为可以提供高性能、低功耗的优秀解决方案。
2、目前，基于微环谐振器的四选一数据选择器方面的研究还是较少的，大多还是一些二选一数据选择器的基础研究，然而在数据处理过程中，二选一的数据选择器往往是不能够很好的完成数据选择功能的，因此，进一步的研究更多比特的数据选择器是很有必要的，并可以为之后的更高比特数据选择器提供一定的参考价值。
技术实现思路
1、为了解决在电学领域利用数据选择器进行数据处理中功耗加
2、进一步的，对于第一使能微环、第二使能微环，若在微环谐振器结构中发生谐振，光信号从其drop端输出；若未在微环谐振器结构发生谐振，光信号从其through端输出。
3、进一步的，若第一使能微环drop端的输出作为第二使能微环的输入，则第二使能微环为直波导组成上下话路型微环谐振器结构，第二使能微环的drop端作为第二选择微环的输入、through端作为第四选择微环的输入；若第一使能微环through端的输出作为第二使能微环的输入，则第二使能微环为交叉波导型微环谐振器结构，第二使能微环的drop端作为第三选择微环的输入、through端作为第一选择微环的输入。
4、进一步的，对于第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环和第四选择微环，若未在微环谐振器结构发生谐振，光信号从其through端输出；若在微环谐振器结构发生谐振，则无光信号输出。
5、进一步的，微环谐振器结构内设置有电调节装置，该装置将加载在微环上的电信号转换为逻辑信号，当逻辑信号值为1时，输入光信号在微环谐振器内发生谐振；当逻辑信号值为0时，输入光信号在微环谐振器内不发生谐振。
6、进一步的，当加载在微环上的电信号电压为0v时，逻辑信号值为0；当加载在微环上的电信号电压为-1.2v时，逻辑信号值为1。
7、进一步的，微环谐振器以硅为衬底，然后在硅衬底上添加掩埋氧化层，在二氧化硅层之上加一个硅波导层，在硅波导层嵌入电极，通过在电极上施加电压，会有电流流过电极，通过改变硅基光波导中载流子浓度来改变波导的有效折射率，从而改变微环谐振器的谐振波长，改变该处光开关状态。
8、本专利技术的优点及有益效果如下：
9、本专利技术提出了一种用于数据处理的基于微环谐振器的光学四选一数据选择器结构，首先，利用微环谐振器作为数据选择器的基础元件，具有快速响应的特性，能够实现高速的数据处理和选择，适用于对速度要求较高的应用场景；其次，微环微环谐振器在光学传输过程中损耗较小，能够有效减小数据处理过程中的能量损耗，提高系统的能效比；另一方面，微环谐振器尺寸非常小，可以实现集成化设计，有利于在集成光路芯片中实现高密度的数据处理功能，从而节省空间和成。本专利技术有望对未来的光学器件大规模集成起到积极的推动作用，以应对未来在数据量爆发式增长的驱动下，人工智能和深度学习领域发展对高速率数据选择器的需求。
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1.一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，第一使能微环、第二使能微环、第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环、第四选择微环，第一使能微环与两个平行直波导组成上下话路型微环谐振器结构，光信号通过第一使能微环进行第一次使能；第二使能微环与直波导组成上下话路型及交叉波导型微环谐振器结构，第二使能微环对第一使能微环的输出进行第二次使能后输入第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环或第四选择微环中；第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环和第四选择微环为全通型微环谐振器结构，第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环和第四选择微环汇合后作为数据选择器的输出。
2.根据权利要求1所述的一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，对于第一使能微环、第二使能微环，若在微环谐振器结构中发生谐振，光信号从其Drop端输出；若未在微环谐振器结构发生谐振，光信号从其Through端输出。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，若第一使能微环Drop端的输出作为第二使能微环的输入，则第二使能微环
4.根据权利要求3所述的一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，对于第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环和第四选择微环，若未在微环谐振器结构发生谐振，光信号从其Through端输出；若在微环谐振器结构发生谐振，则无光信号输出。
5.根据权利要求2或4所述的一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，微环谐振器结构内设置有电调节装置，该装置将加载在微环上的电信号转换为逻辑信号，当逻辑信号值为1时，输入光信号在微环谐振器内发生谐振；当逻辑信号值为0时，输入光信号在微环谐振器内不发生谐振。
6.根据权利要求5所述的一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，当加载在微环上的电信号电压为0V时，逻辑信号值为0；当加载在微环上的电信号电压为-1.2V时，逻辑信号值为1。
7.根据权利要求1所述的一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，微环谐振器以硅为衬底，然后在硅衬底上添加掩埋氧化层，在二氧化硅层之上加一个硅波导层，在硅波导层嵌入电极，通过在电极上施加电压，会有电流流过电极，通过改变硅基光波导中载流子浓度来改变波导的有效折射率，从而改变微环谐振器的谐振波长，改变该处光开关状态。
8.根据权利要求1所述的一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，计算第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环和第四选择微环汇合后的光功率，当光功率大于设定阈值，则数据选择器选择的值为1，否则数据选择器选择的值为0。
...【技术特征摘要】
1.一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，第一使能微环、第二使能微环、第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环、第四选择微环，第一使能微环与两个平行直波导组成上下话路型微环谐振器结构，光信号通过第一使能微环进行第一次使能；第二使能微环与直波导组成上下话路型及交叉波导型微环谐振器结构，第二使能微环对第一使能微环的输出进行第二次使能后输入第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环或第四选择微环中；第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环和第四选择微环为全通型微环谐振器结构，第一选择微环、第二选择微环、第三选择微环和第四选择微环汇合后作为数据选择器的输出。
2.根据权利要求1所述的一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，对于第一使能微环、第二使能微环，若在微环谐振器结构中发生谐振，光信号从其drop端输出；若未在微环谐振器结构发生谐振，光信号从其through端输出。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于实现四选一数据选择器的光学导向逻辑器件，其特征在于，若第一使能微环drop端的输出作为第二使能微环的输入，则第二使能微环为直波导组成上下话路型微环谐振器结构，第二使能微环的drop端作为第二选择微环的输入、through端作为第四选择微环的输入；若第一使能微环through端的输出作为第二使能微环的输入，则第二使能微环为交叉波导型微环谐振器结构，第二使能微环的drop端作为第三选择微环的输入、through端作为第一选择微环的输入。
4.根据权...
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